基于數(shù)字全息技術的信息再現(xiàn)技術.pdf

1、全息技術是物體影像再現(xiàn)和物體狀態(tài)信息檢測如變形檢測的重要技術方法,在商業(yè)、工業(yè)、科學研究和教育中有著廣泛的應用.數(shù)字全息技術是傳統(tǒng)全息技術的數(shù)字化版本,它采用高分辨率的CCD實現(xiàn)全息圖的數(shù)字化記錄,利用計算機進行數(shù)字化處理,實現(xiàn)物體影像再現(xiàn)或物體變形等信息的檢測,以及利用光電技術實現(xiàn)實際物體影像的空間三維再現(xiàn).本文簡介了全息技術的發(fā)展歷史及基本應用情況,對數(shù)字全息技術和傳統(tǒng)全息技術的特點進行了比較,說明了論文研究的意義.論文的工作重點是

2、基于數(shù)字全息理論的物體影像計算機再現(xiàn)技術的研究,其基礎是全息技術原理,但是在再現(xiàn)方法上與傳統(tǒng)全息不同:采用數(shù)字化的計算機再現(xiàn),方法分為兩類:基于單幅全息圖的再現(xiàn)技術和結合相移技術的再現(xiàn)技術.物理上全息圖再現(xiàn)過程是一個衍射過程,在數(shù)學上有準確的描述:瑞利—索莫菲爾德衍射公式.在計算機中可以基于該公式實現(xiàn)數(shù)字再現(xiàn)過程.為了便于利用該公式量化計算,有多種計算算法,主要有兩種:菲涅爾近似法和卷積處理法.文中敘述了這些算法,并對在此基礎上的—些衍

3、生算法進行了總結,指出了它們的優(yōu)缺點.基于單幅全息圖全息再現(xiàn)技術中,零頻和雜散光影響了成像質量,這些影響主要是參考光引入的,相移技術可以有效地消除參考光的影響,因此本文結合了相移技術進行檢測.但是利用相移技術僅得到全息面處的物波信息,而非原物波信息或成像面上的物波信息,因此對于再現(xiàn)過程,本文提出了兩種方法再現(xiàn)物信息:反變換方法和虛擬干涉方法.本文對結合相移技術的再現(xiàn)過程進行了詳細敘述.在計算機再現(xiàn)中為了得到較好的再現(xiàn)圖像,需要對一些誤差

4、進行抑制,包括零級衍射斑抑制、傅立葉變換引入的邊界誤差抑制、成像視角控制以及成像清晰度控制等,論文對這些問題進行了較詳細的研究.論文在上述理論工作的基礎上,搭建了實驗平臺,編制了控制和運算軟件,進行了實驗工作.測量對象是三枚硬幣的背面圖案.進行的實驗包括:采用平面波記錄,利用菲涅耳近似算法和卷積處理算法單幅再現(xiàn);采用球面波記錄,利用菲涅耳近似算法和卷積處理算法單幅再現(xiàn);采用相移技術獲得全息面上物信息,利用反變換方法和虛擬干涉方法再現(xiàn)等.